Seminarvortrag zum Seminar Allgemeine Informatik Studiengang Informatik an

Seminarvortrag zum Seminar Allgemeine Informatik Studiengang Informatik an der FH Gießen-Friedberg Thema: Augmented Reality Eric Lüer

Inhalt 1. 2. 3. 4. Einleitung 1. 1 Was ist augmented reality? 1. 2 Anforderung an ein AR - System 1. 3 Augmented Reality vs. Virtual Reality Technik 2. 1. Brillenbasierende Systeme 2. 1. 1. Optical-see-through (OST) 2. 1. 2. Video-see-through (VST) 2. 1. 3. Virtual Retinal Display 2. 2. Projektorbasierende (Image-overlay) Systeme 2. 3. Monitorbasierende Systeme Anwendungsgebiete 3. 1. Medizin 3. 2. US Army 3. 3. Architektur 3. 4. Industrielle Fertigung 3. 5. Computerspiele Fazit

1. Einleitung Werden Augmented-Reality -Systeme unser heutiges Leben weiter bereichern?

1. 1. Was ist augmented reality? Augmented reality = erweiterte Realität Eine gemischte Realität, mit realen und virtuellen Bestandteilen.

1. 1. Was ist augmented reality? Milgram’s Realität-Virtualität-Kontinuum

1. 2. Anforderung an ein AR - System - virtuelle Objekte müssen an dem Platz in der realen Welt erscheinen wo wir sie erwarten Bewegungsfreiheit des Benutzers in der realen Welt Benutzer sollte reale und virtuelle Objekte nicht mehr voneinander unterscheiden können (Idealfall)

1. 3. Augmented Reality vs. Virtual Reality In der Augmented Reality werden virtuelle Bilder (Objekt mit der realen Sicht vermischt, um eine erweiterte Realit zu erhalten. In der Virtual Reality werden nur virtuelle Bilder, Objekte bzw. ganze Welten verarbeitet. Es fließen keine realen O jekte mit ein.

2. Technik Bei der technischen Lösung von Problemen mittels Augmented Reality ist man im Laufe der Zeit unterschiedliche Wege gegangen: - Brillenbasierende Systeme Projektorbasierende Systeme Monitorbasierende Systeme

2. 1. Brillenbasierende Systeme OST-HMD: Pro. View XL 40/50 STm Kaiser Electro-Optics Inc. VST-HMD: 5 DT HMD 800 VRD: Nomad Personal Display (MICROVISION)

2. 1. 1. Optical-see-through (OST) Der Benutzer nimmt seine reale Umgebung normal wahr, indem er durch einen bzw. zwei halbdurchlässige Spiegel sieht. Auf die Spiegel werden von oben die computergenerierte 3 D-Objekte projiziert.

2. 1. 2. Video-see-through (VST) Nachdem die Kamera ( meistens zwei für Stereobilder ) d reale Umgebung aufgenommen hat, werden im Mischer d realen Bilder und die virtuellen Bilder verbunden und zum Monitor (Monitoren) vor den Augen gesendet.

2. 1. 3. Virtual Retinal Display Das Bild wird mittels eines Niederenergielasers (Nanowa bereich) direkt auf die Netzhaut (Retina) des Benutzers p jiziert. Das System ist noch nicht marktreif, wird aber woh das System der Zukunft sein ( starke finanzielle Unterstü ung durch die US Army).

2. 2. Projektorbasierende (Image-overlay) Systeme Die virtuellen Informationen werden mittels Beamer bzw. Diaprojektor auf dem Zielobjekt abgebildet. Man braucht keine Leinwand, denn die Informationen werden z. B. dire auf einem Patienten abgebildet, nachdem sein Köper mit Laser abgetastet wurde und dadurch vermessen wurde.

2. 2. Monitorbasierende Systeme Eine Kamera zeichnet Bilder realen Welt auf, die dan im Mischer mit den virtuellen Informationen verbunden und auf einem Monitor ausgegeben werden. Oder die virtuellen Informationen werden auf einem halbtransparenten Monitor abgebildet.

3. Anwendungsgebiete Schon heute gibt es viele Anwendungsgebiete für ARSysteme, und die Zahl der Bereiche, in denen man sie ei setzen kann, wird noch stark zunehmen. Einige Beispiel für zukünftige Einsatzgebiete von augmen Reality – Systemen: Automobilebranche Entertainment-Bereiche Navigationssysteme und viele andere Bereiche.

3. 1. Medizin Gerade in der Medizin haben AR – System heute schon einen hohen Stellenwert, der aber in den nächsten Jahre noch zunehmen wird. Beispiel für den Einsatz von AR – Systemen in der Mediz von Heute und Morgen: Untersuchungen Operationen Ausbildung neuer Mediziner

3. 2. US Army Zur Zeit ist gerade die US Army die treibende Kraft in Amerika, die Weiterentwicklung von AR – Systemen voran treibt ( meist finanziell ). Es gibt viele Einsatzgebiete für AR – Systeme in der Arm

3. 3. Architektur Auch im Bereich der Architektur gibt es viele Einsatzgebi für AR – Systeme: für die Planung für nachträgliche Änderungen Rekonstruktion von historisch Gebäuden

3. 4. Industrielle Fertigung Einige Beispiele für Einsatzgebiete von AR-Systeme in der Industrie: Entwicklung Planung Herstellung Wartung

3. 5. Videospiele An der University of South Australia wird gerade eine neue Art von Videospiel entwickelt. Es werden virtuelle Gegner mittels AR – System mit der realen Welt verbund

4. Fazit AR – Systeme kommen in Zukunft auf uns alle zu, ob wir nun wollen oder nicht. Es ist eine Technik, die sich nicht ohne Grund durchsetzen wird.